- •Методические рекомендации по выполнению контрольной работы «Материаловедение»
- •Пояснительная записка. Введение
- •Цели и задачи дисциплины
- •В результате изучения дисциплины студент, должен
- •Практическое занятие № 1 Тема: «Металлические конструкционные материалы»
- •Краткие теоретические сведения.
- •1. Механические свойства материалов (прочность, пластичность, твердость, вязкость).
- •2. Факторы влияющие на обрабатываемость материалов.
- •3. Способы определения твердости материалов.
- •4. Металлы и сплавы
- •Порядок выполнения работы:
- •Литература.
- •Практическое занятие № 2 Тема: «Композиционные и порошковые материалы. Неметаллические материалы».
- •Краткие теоретические сведения.
- •1. Волокнистые композиционные материалы. Основные механические свойства.
- •2. Дисперсно - упрочненные композиционные материалы.
- •3. Конструкционные и инструментальные порошковые материалы, классификация, механические свойства.
- •Порядок выполнения работы:
- •Форма отчета
- •Литература.
- •Практическое занятие № 3 Тема: «Деформация и разрушение металлов».
- •Краткие теоретические сведения.
- •1. Влияние дефектов кристаллической решетки на механические свойства материалов.
- •2. Концентраторы напряжений.
- •3. Расчет пределов прочности детали на растяжение, кручение, сдвиг, изгиб.
- •Порядок выполнения работы:
- •Форма отчета
- •Вопросы для коллективного обсуждения:
- •Литература.
- •Практическое занятие № 4 Тема: «Точность деталей, узлов и механизмов; ряды значений геометрических параметров; виды сопряжений в технике».
- •Краткие теоретические сведения.
- •Основные понятия и определения есдп.
- •Охватываемая и охватывающая поверхности.
- •Размеры, отклонения, брак размера, допуск размера.
- •Точностные требования к деталям.
- •Стандартизация погрешностей формы и расположения деталей по есдп.
- •Порядок выполнения работы:
- •Форма отчета
- •Литература.
- •Практическое занятие № 5 Тема: «Отклонения, допуски и посадки. Расчет и выбор посадок. Единая система нормирования и стандартизации показателей точности».
- •Краткие теоретические сведения.
- •Единица допуска и квалитеты. Система вала и система отверстия
- •Основное отклонение.
- •3. Расчет посадок с зазором.
- •Расчет посадок с натягом.
- •Расчет переходных посадок
- •Порядок выполнения работы:
- •Форма отчета
- •Литература.
- •Практическое занятие № 6 Тема: «Размерные цепи и методы их расчета. Расчет точности кинематических цепей».
- •Краткие теоретические сведения.
- •1 Расчет точности кинематических цепей.
- •2. Размерный анализ и методы его проведения.
- •3 Основные уравнения размерного анализа.
- •Порядок выполнения работы:
- •Форма отчета
- •Литература.
- •Практическое занятие № 7 Тема: «Нормирование микронеровностей деталей. Контроль геометрической и кинематической точности деталей, узлов и механизмов».
- •Краткие теоретические сведения.
- •1. Стандартизация шероховатости поверхности детали.
- •2. Нормирование параметров шероховатости поверхности.
- •3. Связь шероховатости с допуском на размер.
- •Порядок выполнения работы:
- •Форма отчета
- •Литература:
- •Практическое занятие № 8 Тема: «Основы теории резания».
- •Краткие теоретические сведения.
- •2. Глубина резания. Подача. Скорость резания.
- •3. Кинематика резания. Элементы резания и срезаемого слоя.
- •4. Система сил при свободном резании
- •5. Действие составляющих сил резания и их реактивных значений на заготовку, резец приспособление, станок. Влияние различных факторов на силу резания.
- •6. Состояние материала в зоне резания и виды образующихся стружек
- •7. Усадка стружки
- •8. Образование нароста и состояние материала под поверхностью резания.
- •Пример решения задачи
- •Порядок выполнения работы
- •Форма отчета
- •Литература:
- •Практическое занятие № 9 Тема: «Геометрия режущего инструмента».
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Определение рабочих поверхностей инструмента. Исходные плоскости для изучения геометрии резца по гост 25762-83.
- •2. Элементы режущего лезвия.
- •3. Оптимальная геометрия режущего лезвия.
- •Порядок выполнения работы
- •Форма отчета
- •Литература:
- •Практическое занятие № 10 Тема: «Общие сведения о металлорежущих станках».
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Кинематическая группа.
- •2. Кинематическая структура станков.
- •3. Кинематический анализ станков.
- •Кинематическая схема станка 1п 365. (Прилож. 1)
- •Общая характеристика станка.
- •Анализ картины частот оборотов.
- •Лучевая диаграмма скоростей.
- •Методы образования поверхностей деталей.
- •Порядок выполнения работы
- •Форма отчета
- •Литература:
- •Практическое занятие № 11 Тема: «Обработка заготовок на станках токарной группы».
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Назначение, устройство, основные узлы токарных станков.
- •2. Процесс точения. Типы токарных резцов.
- •3. Конструкция и геометрия токарных резцов. Элементы резания и срезаемого слоя при точении
- •5. Система спид.
- •Порядок выполнения работы
- •Форма отчета
- •1. Выполнение эскиза обработки.
- •2. Выбор режущего инструмента
- •3. Назначение режимов резания
- •Литература:
- •Практическое занятие № 12 Тема: «Обработка заготовок на сверлильных станках».
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Сверление, как один из широко применяемых методов обработки отверстий. Процесс сверления. Типы сверл.
- •Пример решения задачи
- •1. Выбор инструмента.
- •2. Выбор режима резания.
- •Порядок выполнения работы
- •Форма отчета
- •Литература:
- •Практическое занятие № 13 Тема: «Обработка заготовок на фрезерных станках».
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Принцип фрезерования. Цилиндрическое и торцовое фрезерование.
- •2. Углы фрезы в нормальном сечении. Элементы резания и срезаемого слоя при цилиндрическом фрезеровании. Угол контакта.
- •1. Выбор инструмента.
- •2. Режим резания.
- •3. Мощность, затрачиваемая на резание.
- •4. Основное время
- •Порядок выполнения работы
- •Форма отчета
- •Литература:
- •Практическое занятие № 14 Тема: «Обработка заготовок давлением».
- •Порядок выполнения работы
- •Литература:
- •Практическое занятие № 15 Тема: «Обработка заготовок шлифованием и отделочные операции».
- •Краткие теоретические сведения.
- •1. Сущность метода шлифования.
- •2. Виды шлифования. Элементы резания.
- •1. Выбор шлифовального круга.
- •2. Режим резания
- •3. Проверка достаточности мощности станка
- •4. Основное время
- •Порядок выполнения работы
- •Форма отчета
- •Литература:
- •Практическое занятие № 16 Тема: «Обработка и упрочнение поверхности физическими и физико – химическими методами».
- •Порядок выполнения работы
- •Литература:
- •Темы курсовых работ по «Материаловедению».
- •Порядок выполнения работы
- •Перечень вопросов к зачету
- •Перечень вопросов к экзамену
- •Приложение №1
- •Приложение №2
- •Приложение № 3
Порядок выполнения работы
Пользуясь инструкцией и литературой [1,2], изучить методику и выполнить расчет по заданию.
Составить отчет по форме.
Форма отчета
Наименование работы.
Цель работы.
Задание.
Расчет силы резания и мощности, затрачиваемой на резание.
Задание: Определить силы, действующие при продольном точении заготовки
Таблица 15 Исходные данные
Номер вари-анта |
Материал заготовки |
Режим резания |
Геометрические параметры резца* |
|||||||
t, мм |
S, мм |
V, м/мин |
|
|
|
|
r, мм |
Форма передней поверхности |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Сталь 20,в=550МПа |
4 |
0,7 |
140 |
45 |
8 |
10 |
5 |
1 |
Радиусная с фаской |
2 |
Серый чугун СЧ10, НВ 160 |
5 |
0,78 |
60 |
60 |
8 |
5 |
0 |
1 |
Плоская |
3 |
Сталь 12Х18Н9Т; НВ180 |
1 |
0,21 |
265 |
90 |
12 |
10 |
0 |
2 |
Радиусная с |
4 |
Сталь 14Х17Н2; НВ200 |
1,5 |
0,195 |
250 |
90 |
12 |
10 |
0 |
2 |
фаской |
5 |
Серый чугун СЧ30, НВ 220 |
1,5 |
0,26 |
150 |
45 |
10 |
5 |
-5 |
2 |
Плоская |
6 |
Серый чугун СЧ20, НВ 210 |
2 |
0,35 |
155 |
45 |
10 |
12 |
0 |
1 |
Радиусная с фаской |
7 |
Сталь 38ХА,в=680МПа |
3 |
0,61 |
120 |
60 |
8 |
10 |
5 |
||
8 |
Сталь 35, в=560 МПа |
1,5 |
0,2 |
390 |
60 |
12 |
15 |
0 |
|
Плоская |
9 |
Серый чугун СЧ15, НВ 170 |
4,5 |
0,7 |
65 |
90 |
8 |
5 |
0 |
|
|
10 |
Серый чугун СЧ10, НВ 160 |
3,5 |
0,6 |
65 |
45 |
10 |
10 |
5 |
|
|
11 |
Сталь 40ХН, в=700 МПа |
1,5 |
0,3 |
240 |
60 |
12 |
10 |
-5 |
2 |
Радиусная с фаской |
12 |
Сталь Ст3, в=600 МПа |
5 |
0,8 |
240 |
60 |
10 |
5 |
0 |
||
13 |
Сталь 40Х, в=750 МПа |
1,0 |
0,15 |
240 |
90 |
12 |
10 |
-5 |
||
14 |
Сталь Ст5, в=600 МПа |
3,5 |
0,52 |
130 |
45 |
8 |
10 |
5 |
1 |
Плоская |
15 |
Серый чугун СЧ20, НВ 180 |
4,0 |
0,87 |
75 |
60 |
8 |
5 |
0 |
||
16 |
Серый чугун СЧ20, НВ 200 |
2,5 |
0,25 |
100 |
45 |
10 |
5 |
0 |
||
17 |
Сталь 20Х, в=580 МПа |
1,0 |
0,125 |
180 |
45 |
12 |
15 |
0 |
2 |
Радиусная с фаской |
18 |
Сталь 50, в=750 МПа |
2,0 |
0,25 |
150 |
60 |
10 |
12 |
5 |
||
19 |
Бронза Бр АЖН 10-4, НВ170 |
1,5 |
0,15 |
130 |
60 |
6 |
20 |
0 |
1 |
Плоская с фаской |
20 |
Латунь ЛМцЖ 52-4-1, НВ100 |
2,5 |
0,3 |
80 |
90 |
8 |
25 |
-5 |
||
21 |
Серый чугун СЧ30, НВ 220 |
1,5 |
0,1 |
130 |
45 |
10 |
8 |
0 |
1,5 |
Плоская |
22 |
Серый чугун СЧ20, НВ 200 |
3 |
0,4 |
90 |
90 |
8 |
10 |
-5 |
||
23 |
Сталь 30ХН3А, в=800 МПа |
5 |
0,8 |
110 |
60 |
12 |
12 |
-5 |
2 |
Радиусная с фаской |
24 |
Сталь 30ХМ, в=780 МПа |
2,5 |
0,2 |
100 |
45 |
10 |
10 |
2 |
||
25 |
Сталь 45, в=650 МПа |
4 |
1,2 |
90 |
60 |
8 |
15 |
0 |
||
26 |
Сталь 15Х, в=687 МПа |
2,0 |
0,35 |
100 |
45 |
6 |
8 |
5 |
1,5 |
|
27 |
Ковкий чугун КЧ30, НВ 163 |
3,0 |
0,5 |
120 |
90 |
8 |
10 |
0 |
1 |
Плоская |
28 |
Сталь 20ХНР, в=700 МПа |
4,5 |
0,06 |
80 |
60 |
12 |
5 |
-5 |
||
29 |
Сталь 30Г, в=550 МПа |
1,5 |
0,35 |
120 |
45 |
10 |
12 |
0 |
2 |
|
30 |
Сталь 35ХГСА, в=700 МПа |
2,5 |
0,05 |
140 |
90 |
8 |
5 |
0 |
||
* Для всех вариантов принять резец с пластиной из твердого сплава.
Вопросы для коллективного обсуждения:
Почему происходит усадка стружки?
Какие существуют методы определения усадки стружки?
Как влияют технологические параметры на коэффициент усадки стружки?
Чем обусловлен процесс наростообразования при резании материалов?
Задания для самостоятельной работы:
Пути снижения составляющих работы резания.
Метод резания с опережающим пластическим деформированием (ОПД ).
Работа резания инструментами с укороченными задней и передней поверхностями.